第4节 能量之源——光和光合作用(第二课时)
能量之源——光与光合作用(第2课时)
安徽怀远禹王中学高中部导学提纲 学科： 生物 编号：SWTG-必修一-2-3-2
1
课题：能量之源——光与光合作用( 第 二 课时 )
班级： 姓名： 小组 ： 【学习目标】
1.说出光合作用以及对他的认识过程。
2.光合作用的暗反应和光反应的过程及联系。
【重点难点】
重点: 1、光合作用的探究历程。
2、光合作用光反应和暗反应的作用和联系。
难点：光反应和暗反应的过程 【导学流程】
（1）、自学教材 阅读课本p101--104页：“光合作用的探究历程”讨论
并总结人类探究光合作用的历程说明了什么？分析教材光合作用的图解，掌握两个阶段的区别和联系。
要求：可参阅资料
（2）、阅读结束之后，完成下列问题（用时7分钟）。
中的化学能
写下你的疑惑及发现：
【合作学习设计】
对议:光合作用的中氧气的释放来源于水还是二氧化碳？
组议:什么是卡尔文循环？
【展示设计】
1.人类是怎样认识到光合作用原理的？
2、光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？你能用一个化学反应式表示出来吗?
【归纳总结】
1.光反应：①水的光解:2H 2O→[H]+O 2
②A TP 的合成:ADP+Pi+能量(光能)ATP
2.暗反应 ：①CO 2的固定:CO 2+C 52C 3
②C 3的还原:2C 3+[H]
(CH 2O)+C 5。
必修一第五章第4节《能量之源——光与光合作用》第二课时教案
第五章第4节能量之源——光与光合作用二、光合作用的原理和应用光合作用的探究历程一、教材分析新课标对光合作用的认识过程从原来的“了解”水平提高到了“说明”水平，教材中本部分内容从回顾科学家对光合作用的探究历程开始，让学生感知他们探索的科学精神和实事求是的科学态度，学习科学探究的一般方法和实验设计的原则，并且得出光合作用的反应式。
教材中详细描述了各探究实验的关键环节，对学生的探究思维具有很好的启发性。
二、教学目标1．知识目标：1.知道光合作用被发现的基本过程2.简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。
2．能力目标：1.重新走进科学家发现光合作用的有关实验，学会运用科学探究的手段发现问题、解决问题，发展科学探究能力；2.在实验探究中掌握科学探究的一般原则，重点是对照实验原则和单因子变量原则3.过读书和师生的讨论活动，培养学生自学和主动探索新知识的技能、技巧。
3．情感、态度和价值观目标：1．体验科学探究历程，体会科学概念是在不断观察、实验、探索和争论中形成；2.认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同学科中的有关知识，还要具有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度；3.学会参与、合作和交流探究的内容和结果；4.认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观。
三、教学重点难点重点：光合作用的发现及研究历史过程中的各实验设计、优缺点和结论。
难点：光合作用的发现过程中各实验如何巧妙地连接起来，如何过渡，如何引导学生进行思考探究从而得出正确结论。
四、学情分析学生在初中生物课中学习过有关光合作用的知识，而且生活实践中也对光合作用有所了解。
但是，对于光合作用的发现历史却很陌生，关键对于我们这节课要达到的目标“科学探究的一般方法”知之甚少。
高中学生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。
第5章第4节能量之源--光与光合作用(第2课时)训练案及答案
长白山第二高级中学高效课堂导学案高一生物备课时间：2013年月日上课时间：2013年月日备课组长：编号：第4节能量之源——光与光合作用(第2课时)训练案一、选择题：1.在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时间后，分析上标18O放射性标志，最有可能的是（）A.在植物体内的葡萄糖中发现B.在植物体内的淀粉中发现C.在植物体内的脂肪、蛋白质和淀粉中均可发现D.在植物周围的空气中发现2.光反应为暗反应提供的[H]和ATP参与（）A.CO2和C5的结合B.C3的还原C.由CO2合成葡萄糖D.由C5合成葡萄糖3.在正常情况下进行光合作用的某植物，当改变某条件后，即发现叶肉细胞中的五碳化合物突然上升，则改变的条件是（）A.停止光照B.停止光照并降低二氧化碳浓度C.升高二氧化碳浓度D.降低二氧化碳浓度4.生长于较弱光照条件下的植物，当提高二氧化碳浓度时，其光合作用速度并未随之增加，主要限制因素是（）A.呼吸作用与暗反应B.光反应C.暗反应D.呼吸作用5．下列关于叶绿素合成和功能的叙述，错误的是( )A．光是叶绿素合成的必要条件B．低温抑制叶绿素的合成C．矿质元素影响叶绿素的合成D．提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照和CO2，可进行光合作用6．如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培的小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中的含量变化将会是( )A．a上升、b下降B．a、b都上升C．a、b都下降D．a下降、b上升7．如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是( )A．提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲＋乙)＜(丙＋丁)C．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大D．四种色素中，丙和丁主要吸收红光8．图1是八月份某一晴天一昼夜中棉花植株的CO2吸收和释放曲线；图2是棉花叶肉细胞中两种细胞器的四种生理活动状态。
5-4 能量之源—光与光合作用2课时(教学设计+作业设置)
5.4 能量之源----- 光与光合作用（2课时）一、教材分析本节课为高中必修1《分子与细胞》（人教版）第5章第4节能量之源——光与光合作用中的内容。
第4节包括“捕获光能的色素和结构”、“光合作用的原理和应用”两大部分，其中“光合作用的探究历程”这部分内容往往被许多老师在上课时一带而过，并未加以重视。
事实上，光合作用探究过程中的经典实验，从一定程度上反映了科学探究的一般方法，是培养学生科学精神、科学态度和科学研究方法的好素材，为后面众多的实验打下一个良好的感知基础，也为讲述光合作用的原理、过程做好知识铺垫。
因此，“光合作用的探究历程”这部分内容相当重要，不容忽视。
二、学情分析学生在小学的《科学》和初中《生物》课中已学习过有关光合作用的知识，在生活实践中对光合作用也有所了解。
这些知识、经验和技能是学好本节内容的重要基础。
对于光合作用中的物质代谢和能量代谢过程的学习学生会有些困难。
针对这种情况，在教学过程中教师可以多角度提出问题，引导学生围绕问题进行分析、推理，从而得出结论。
三、教学目标1.知识与能力目标①说出光合作用的探究历程；②初步掌握科学探究的一般方法。
2.过程与方法目标学生尝试分析科学家探究光合作用的过程，学会分析实验和设计相关实验。
3.情感态度价值观目标①关注科学工作的方法和过程，形成严谨的科学态度及创新、合作的科学精神。
②体验科学发现的艰难和科学家们的智慧力量，确立进行科学研究的欲望和信心。
四、教学重难点1.教学重点①光合作用的探究历程；②科学探究实验的基本方法。
2.教学难点真正领悟探究实验的科学原理和方法，并很好地运用到设计实验中。
五、教学方法探究与发现式教学、小组合作学习、诱导教学法、多媒体教学法六、教学过程教学内容教师活动学生活动创设情景，引入新课视频播放一小段有关原始地球的录像，然后就人类生存而言，让学生比较原始地球和现在地球气体成分中最大的不同是什么？氧气的产生与什么生理过程有关呢？那么，什么是光合作用呢？（课件同步显示）光合作用是怎样被人们发现的呢？今天，我们就一起回到历史长河中去，共同解开光合作用之谜。
必修一第五章第4节《能量之源——光与光合作用》第二和第三课时导教案
第五章第4节能量之源一光与光合作用二．光合作用地原理和应用<共2课时）课前预习学案一、预习目标1.了解光合作用地探究历程2.理解光合作用地过程和原理3.了解光合作用原理地应用二、预习内容1.根据课本给出资料，完成下列空白2.(请同学们仔细阅读教材P103“光合作用地过程”，并认真读“图5-15光合作用过程图解”完成下列填空.>经过科学家们地不懈努力，人们对光合作用地认识日益深入.在整个光合作用地过程中，并不是全部过程都需要光.根据反应过程是否需要，可以将光合作用分为和两个阶段.(请同学们思考：光反应地场所和外界条件？叶绿体中地色素在光反应中有何作用?>光反应<1）场所：叶绿体地上<2）时间：短促、以微秒计<3）条件：需、色素、酶、水水地光解：<4）物质变化ATP地合成：<5）能量变化：将光能转化成活跃地储存在ATP和[H]中，均用于. 请同学们思考：暗反应地场所和条件？暗反应过程中物质和能量是如何变化地？>暗反应：<1）场所：叶绿体地中<2）时间：较缓慢<3）条件：不需和色素，需要和CO2（5）能量变化：ATP和[H]中地活跃化学能转化为糖类等有机物中稳定地化学能.3.影响光合作用地外界因素4.化能合成作用地概念：三、提出疑惑同学们，通过你地自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面地表格中课内探究学案一、学习目标1.知道光合作用被发现地基本过程2.简述出光合作用地原料、产物、条件和反应场所3.尝试探究影响光合作用强度地环境因素.4.说出光合作用原理地应用.5.简述化能合成作用.二、学习过程(一>光合作用探究历程<完成下表）探究历程普里斯特利“绿色植物——烛——小鼠”实验恩吉尔曼“水绵——好氧性细菌”实验鲁宾和卡门同位素示踪实验发现问题植物能否更新空气绿叶在光合作用中产生什么物质氧气来何种物质作出假设植物可更新空气绿叶在光合作用中产生淀粉氧气是叶绿体产生地实验验证 植物更新空气地实验绿叶在光合作用中产生淀粉地实验 光合作用释放地氧来自水地实验得出结论氧气是叶绿体产生地光合作用释放地氧来自于水(二)光合作用地过程 画出光合作用过程图解： 完成下表： 项 目 光反应 暗反应 场所 条 件需色素和光需要多种酶物质变化 2H 2O→4[H]+O 2↑CO 2地固定： C 3地还原：能量变化 光能→ATP 中活跃地化学能→实 质光能变为化学能，并放出O 2同化CO 2形成有机物（三）化能合成作用 概念： 三、反思总结暗反应四、当堂检测1、叶绿体是植物进行光合作用地场所.下列关于叶绿体结构与功能地叙述，正确地是 < ）A. 叶绿体中地色素主要分布在类囊体腔内B. H 2O 在光下分解为[H]和O 2地过程发生在基质中C. CO 2地固定过程发生在类囊体薄膜上D. 光合作用地产物——淀粉是在基质中合成地 2、在下列有关光合作用地叙述中，正确地是 < ）A ．光反应不需要酶，暗反应需要多种酶 B ．光反应储存能量，暗反应释放能量C ．光反应固定CO 2，暗反应还原CO 2D ．光反应消耗水，暗反应消耗ATP 3、在下列关于光和作用过程地叙述中，正确地是 < ）A ．光反应离不开色素地作用B ．暗反应必须在黑暗地条件下进行 C ．光反应为暗反应提供[H]、ATP 和CO 2D ．暗反应地产物是氧气和有机物4、关于光合作用地叙述，下列正确地一项是 < ）A ．光合作用地两个阶段均有［H ］和ATP 产生 B ．光合作用中产生地O 2来自于CO 2中地氧4原理地应二、化能合成C．光合作用固定CO2地是一种C5化合物D．光合作用地暗反应必须在暗处进行课后练习与提高1、下图为叶绿体结构与功能示意图，请据图判断下列有关说法不．正确地 < ）A．光合作用地光反应在图中A处进行，必须在有光条件下进行B．光合作用过程中释放地O2来自于H2OC．光合作用地暗反应在图中B处进行，必须在无光条件下进行D．光合作用过程中CO2被固定并还原成图中地甲物质2、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，下列参与暗反应必需地物质是 < ）A．H2O、CO2、ADP B．CO2、[H]、ATPC．H2O、CO2、ATP D．[H]、H2O、ADP3、光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段，下列叙述正确地是 < ）A. 光反应和暗反应互为提供物质和能量B. 炎热地夏季中午，植物地“午休”现象是因为暗反应受阻，但光反应正常进行C. 在其它条件适宜情况下，光照突然停止，暗反应中C3合成速率减低D. 光反应和暗反应总是同时进行，紧密联系，缺一不可地整体4、叶绿体是植物进行光合作用地细胞器，光能地吸收发生在叶绿体地 < ）A．内膜上 B．基质中 C．片层膜上 D．各部位上5、在叶绿体中，消耗ADP和Pi与产生ADP和Pi地部位依次是 < ）①内膜②基粒和基粒片层③基质④外膜A．①②B．③④C．②③D．①④6、下图示某植物光合作用速度与环境因素之间地关系，据图分析：⑴甲图表示在光线弱地情况下，光合作用速度随__________________地增加，成正比例增加，这种情况下，可以认为光合作用地速度受__________________地限制，此时主要影响光合作用过程地__________________阶段.⑵从甲图可见，光照超过某一强度时，光合作用地速度不再增加，且具有稳定发展地趋势，这种变化主要决定于_________________，此时光合作用地__________________阶段受到限制.⑶乙图中C点表示光照强度为B时，植物生长地____________________________.出现CD段地原因是____________________________________.⑷除图示之外影响光合作用地主要因素是__________________________.(5)请根据甲图，在乙图中绘制光照强度为A时，不同温度下，光合作用速度变化地曲线.答案课前预习学案1.课内探究学案(一>光合作用探究历程）探究历程普里斯特利“绿色植物——烛——小鼠”实验萨克斯“叶片半遮光——碘蒸汽”实验恩吉尔曼“水绵——好氧性细菌”实验鲁宾和卡门同位素示踪实验发现问题植物能否更新空气绿叶在光合作用中产生什么物质氧气是哪里产生地氧气来何种物质作出假设植物可更新空气绿叶在光合作用中产生淀粉氧气是叶绿体产生地氧气来自水实验验证植物更新空气地实验绿叶在光合作用中产生淀粉地实验氧气是由叶绿体产生地实验光合作用释放地氧来自水地实验得出结论植物可以更新空气绿叶在光合作用中产生淀粉氧气是叶绿体产生地光合作用释放地氧来自于水<二）光合作用地过程课后练习与提高1.C2.B3.C4.C5.C6.⑴光照强度，光照强度，光反应.⑵温度地高低，暗反应.⑶最适温度，随温度升高酶活性降低，光合作用速度降低.⑷二氧化碳地浓度(5>如下图申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途.。
第4节 能量之源-光与光合作用 第二课时
结论：植物的物质积累不是 以为只有土壤中的水分是植物建 造自身的原料，而没有考虑植物 能否从空气中得到什么。
1771年，普利斯特利
结论：植物可以更新空气
有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？
1779年，荷兰科学家英格豪斯做了500多次植 物更新空气的实验
光照一段时间
置于暗处一段时间
植物必须在阳光照射下才能更新空气。植物体 结论： 只有绿叶才能更新污浊的空气。
1785年，法国化学家拉瓦锡发现了空气的组成， 人们才明确绿叶在光照下放出的是O2，吸收的 是CO2。 1845年，德国科学家梅 耶根据能量转化与守恒 定律明确指出： 化 学 能
储存在 什么物 质中？
1771
1779 1845 1864 1880 1939 20世纪40代
普利斯特利
英格豪斯 R.梅耶 萨克斯 恩格尔曼 鲁宾 卡门
卡尔文
光合作用的实质 合成有机物，储存能量
1880年，恩格尔曼的实验
结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。
三、光合作用的探究历程
17世纪比利时海尔蒙特
柳苗栽培实验
开始时 5年后 实验前后 的差值
柳树的 2.3kg 76.7kg 质量 干土的 90.8kg 90.7kg 质量
+74.4kg －0.1 kg
第4节 能量之源-光与光合作用
第二课时
课前巩固
胡萝卜素（橙黄色）
绿 类胡萝卜素 叶 （含量约1/4） 叶黄素（黄色） 中 的 叶绿素a（蓝绿色） 色 主要吸收 素 叶绿素 蓝紫光和
（含量约3/4）
主要吸收 蓝紫光
叶绿素b（黄绿色）
红光
一、叶绿体的结构
人教版必修1 5.4 能量之源——光和光合作用 第2课时 教案
【考纲】1.叶绿体色素的提取和分离 b
2.光合作用以及对它的认识过程 C 2.光合作用总反应式
光合速率也基本稳定；
步骤一选取生长发育状况良好的菠菜叶，用打孔器制取叶圆片若干，放入盛有蒸馏水的
间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照
浓度变化为零)处，植株处于何种生理活动状态？植物呼吸作用释放的
的量。
根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 BF 段，其中光合作用强度最高的点，植株积累有机物最多的是 F 点。
5.4 能量之源——光与光合作用 第2课时
光合作用（第2课时）
新课导入
什么是光合作用？
原料
车间
动力
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能， 把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且 释放出氧气的过程。
产物
新知探究
光合作用的探究历程 光合作用的过程 光合作用原理的应用 化能合成作用
光合作用的探究历程
实验一
1648年 海尔蒙特实验
A
)
④CO2
2.下列关于光合作用强度的叙述，正确的是（ A．叶片从幼到老光合作用强度不变
B ）
B．森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用
强度有差异
C．光合作用强度由基因决定的，是固定不变的 D．在相同光照条件下各种植物光合作用强度相同
3.给含氨（NH3)较多的土壤中耕松土，有利于提
高土壤肥力，原因是（ C
柳2.5kg
土 100kg
五年后
只浇水
实验前 土壤 干重 柳树 100kg 2.5kg
实验后 99.9kg 82.5kg
变化 -0.1kg +80kg
柳82.5kg
土99.9kg
结论：建造植物体的原料是水分
实验二
1771年 普利斯特利实验
结论：植物可以更新污浊的空气
实验三
1779年
英格豪斯实验 把带叶的枝条放到水 里。这些叶在阳光下产生 气泡，在暗处不产生气泡。 （重复500多次）
1、间作套种——提高光能利用效率 2、合理密植——增大光合作用面积 3、温室大棚用透明薄膜——增大光照强度 4、增大昼夜温差——减弱呼吸作用 5、施用有机肥——提高CO2浓度 6、合理施肥——补充矿质元素
化能合成作用
第4节能量之源──光与光合作用2
科目：生物
主备人
备课组长
级部主任
课题
第4节能量之源──光与光合作用2
时间
教学
目标
要求
1.说出绿叶中色素的种类和作用。
2.说出叶绿体的结构和功能。
3.说明光合作用以及对它的认识过程。
4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
5.说出光合作用原理的应用。
6.简述化能合成作用。
重点难点及
处理方法
A．空气中的氧气B．食物中的养料C．维持人类生存的水D．煤燃烧时放出的能量
12.硝化细菌进行化能合成作用时，其获能的方式是（）。
A．还原氨B．氧化氨C．还原亚硝酸D．还原硝酸
13．在正常条件下进行光合作用的植物，当突然改变某条件后，发现叶肉细胞内三碳化合物的含量突然上升，则改变的条件是[]
A．停止光照B．停止光照并降低CO2的浓度
C．升高CO2的浓度D．降低CO2的浓度
14.科学家研究发现，用“汽水”浇灌植物能促进植物的生长，原因是“汽水”能（）。A．加强呼吸作用B．加强光合作用C．改良碱性土壤，调节pH D．加强植物蒸腾作用
15．下图是光合作用过程的图解，请依据图说明:
（1）图中A代表________，其功能是________。（2）图中B是___________。
教师引导，主要把握：光反应为暗反应提供了还原剂[H]、能量ATP；暗反应是光反应的继续，最终完成了把无机物化合成有机物，把光能储存在有机物的过程。
光合作用的过程：〖讲述〗结合下面题目讲解。
填写图中光合作用过程的名称并回答问题：
（1）写出各标号的名称：①_______②_______③_______
④________⑤_______⑥________⑦_______⑧_______⑨_________
高中生物第4节 能量之源——光与光合作用 第二课时教案
“三环教学模式〞实践研究之新课课案学习内容第4节能量之源——光与光合作用第二课时课时数 1 重点说出光合作用的发现以及对它的认识过程难点光合作用的发现历史【学习目标】1．说明光合作用以及对它的认识过程。
2．通过体验光合作用的探究历程，初步训练学生的实验设计能力。
【预习内容】1.根据课本给出资料，完成以下空白时间人物结论1771年普利斯特利1779年普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功，植物体只有绿叶才能更新污浊的空气1785年梅耶植物在光合作用时把光能转化为化学能储存起来了。
1864年萨克斯1880年恩格尔曼氧由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用场所。
1939年光合作用中释放出来的氧全部来自于参加反响的水。
20世纪40年代【课内探究】人类对光合作用的认识，经历了200多年的漫长探索历程。
公元前3世纪，以亚里士多德为代表的人们认为构成植物体的原料源于土壤。
1648年海尔蒙特将一株2.3kg 重的小柳树种在重90.8kg 的干土中，用雨水浇灌5年，长成重76.7kg 的植株，而土壤重量只比原来减少0.1kg 。
他由此得出结论：植物是从水中取得所需要的物质的。
现在看来，他只说对了一半。
直到一百多年后，一批科学家的工作才补充了另一半，具体实验如下：实验一 ——1771年，普利斯特利〔英国〕通过实验证明，植物可以更新蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气实验二 1779年，英格豪斯〔荷兰〕做了500屡次实验发现，普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功；植物只有绿叶才能更新污浊的空气实验三 — 1785年，化学家拉瓦锡发现了空气的组成，人们明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。
实验四 — 1845年，梅耶〔德国〕根据能量转化和守恒定律明确指出，植物进行光合作用时，把光能转化为化学能储存起来 实验五 — 1864年，萨克斯〔德国〕将绿色植物叶片暗处理后，一半遮光，一半曝光，后经碘蒸气处理。
证实了光合作用中产生了淀粉 实验六 — 1880年恩格尔曼实验证明氧是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所 实验七 —1939年，鲁宾和卡尔〔美国〕采用同位素标记法研究光合作用，证实了光合作用释放的氧全部来自水 实验八 — 20世纪40年代，卡尔文〔美国〕用C 14标记CO 2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了CO 2中C 在光合作用中转化为有机物中C 的途径在光合作用的发现中，科学家们利用了实验，并遵循了原则，使结果和结论更加科学、准确。
人教版生物必修一第5章-第4节-能量之源光和光合作用(二)(课文填空)
第4节能量之源—光与光合作用二光合作用的原理和应用光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
一、光合作用的探究历程1.很可能是在无光条件下做的这个实验。
无光时，植物不进行光合作用，只进行细胞呼吸，所以没有释放氧气，而是释放二氧化碳，也就是使空气变污浊了。
（对应教材“旁栏思考题”）同位素标记法同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。
用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。
科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。
这种方法叫做同位素标记法。
2.教材“思考与讨论”(1)光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是糖类和氧气，场所是叶绿体，条件是要有光，还需要多种酶等。
光合作用的反应式是：.（对应教材“思考与讨论”第1题）(2)从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学的研究进展关系很密切。
例如，直到1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳，这个事例说明生物学的发展与化学领域的研究进展密切相关。
又如，鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水，而不是来自二氧化碳；卡尔文用同位素示踪技术探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，都说明在科学发展的进程中，相关学科的互相促进，以及技术手段的进步对科学发展的推动作用。
（对应教材“思考与讨论”第2题）二、光合作用的过程光合作用的过程，可以用化学反应式：来概括，其中的（CH2O）表示糖类。
光合作用的过程包括一系列化学反应。
根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应阶段光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。
光反应阶段的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的。
叶绿体中光合色素吸收的光能，有两方面用途：一是将水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形式释放出去，[H]则被传递到叶绿体内的基质中，作为活泼的还原剂，参与到暗反应阶段的化学反应中去；二是在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。
5.4《能量之源——光与光合作用》第2课时教案
第4节能量之源——光与光合作用第2课时光合作用的原理和应用一、学习目标1.通过阅读课本教材内容，结合动画及PPT演示，能够说出光合作用以及对它的认识过程。
2.通过进行环境因素对光合作用强度的影响探究活动，结合教师引导性的讲解，能够说出光合作用原理的应用，并简述化能合成作用。
二、教学重点、难点及解决方法1.教学重点：（1）光合作用的发现及研究历史。
（2）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
（3）影响光合作用强度的环境因素。
解决方法：（1）让学生从化学反应的角度看光合作用的过程，明确每一个物质变化的来龙去脉和相应的能量转化的过程。
（2）让学生通过探究活动理解光合作用原理的应用。
2.教学难点：（1）光反应和暗反应的过程。
（2）探究影响光作用强度的环境因素。
解决方法：（1）通过由浅入深的讲解，让学生理解光反应和暗反应的过程，区别和联系。
（2）通过探究活动——环境因素对光合作用强度的影响，让学生掌握光合作用原理在农业生产中的应用。
三、教学方法：讲解、实验法。
四、学生活动1.指导学生阅读教材，找出需要了解的知识点。
2.让学生讨论认识叶绿体的结构，这种结构有哪些适于进行光合作用的特点；光合作用的过程，影响因素等。
五、教学程序光合作用的原理和应用导言：我们知道，光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
人们得出这一认识经历了漫长的探索历程。
让我们重温一下这段历程吧！（一）光合作用的探究历程教师列表呈现相关内容，学生讨论回答问题。
《能量之源——光与光合作用》第二课时教学设计word精品文档3页
《能量之源——光与光合作用》第二课时教学设计【设计思路】笔者多次参加学习兄弟学校《能量之源——光与光合作用》公开课，由于此节内容较多，在教材中地位又很重要，因此我们都普遍觉得在课标要求下，很难在规定时间内完成教学任务，因此很难达到课标要求情感态度价值观目标——利用光合作用剖析历程对学生进行科学史教育与科学教育。
因此本人将“光合作用剖析历程”这一部分内容交给学生，让他们带着问题去小组讨论，互相交流，既发挥了学生主体性，又大大提高了课堂效率。
在光合作用过程教学中，由于内容较抽象，因此可借助于多媒体课件演示全过程，化抽象为直观，引导学生主动剖析，合作学习，提高学生生物科学素养。
【教学目标】1.知识目标说明光合作用以及对它认识过程。
2.能力目标在教学中，培养学生自主性学习、合作学习能力，培养学生语言表达能力。
3.情感太度价值观在“光合作用剖析历程”学习中让学生领悟在科学研究时需具有勇于剖析、锲而不舍、不断创新与合作精神；在“光合作用过程”学习中，借助光合作用全过程剖析，培养学生认识普遍联系、运动变化、内因与外因等辩证唯物主义能力。
【教学方法】教师提问、谈话与在教师引导下，学生分小组交流，自主剖析相结合。
【教学手段】利用图片展示科学史剖析历程，利用动画展示光合作用过程。
【教学重点】1.光合作用剖析历程；2.光合作用过程、光反应与暗反应区别联系。
【教学难点】光合作用过程、光反应与暗反应区别联系【教学过程】一、复习巩固师：上一节课我们学习了捕获光能色素以及捕获光能结构——叶绿体，其功能是什么？生：叶绿体是光合作用场所。
二、导入新课师：我们在初中时已经简单学习过光合作用，请大家讨论你们对光合作用有哪些了解？我们在学习细胞器时书上关于叶绿体功能描述是什么？生：光合作用要水与二氧化碳，要光照……生：叶绿体是“养料制造车间”与“能量转换站”。
师：为什么说叶绿体是“养料制造车间”与“能量转换站”？为解决这个问题科学家经历了漫长剖析历程，现在就让我们追寻这个过程，来领悟他们这些伟人科学精神。
《能量之源——光与光合作用》第二课时教学设计
《能量之源——光与光合作用》第二课时教学设计作者：朱国振来源：《中学课程辅导·教师通讯》2012年第06期【设计思路】笔者多次参加学习兄弟学校的《能量之源——光与光合作用》的公开课，由于此节内容较多，在教材中地位又很重要，因此我们都普遍觉得在课标的要求下，很难在规定的时间内完成教学任务，因此很难达到课标要求的情感态度价值观目标——利用光合作用的探索历程对学生进行科学史教育和科学教育。
因此本人将“光合作用的探索历程”这一部分内容交给学生，让他们带着问题去小组讨论，互相交流，既发挥了学生的主体性，又大大提高了课堂效率。
在光合作用过程的教学中，由于内容较抽象，因此可借助于多媒体课件演示全过程，化抽象为直观，引导学生主动探索，合作学习，提高学生的生物科学的素养。
【教学目标】1.知识目标说明光合作用以及对它的认识过程。
2.能力目标在教学中，培养学生自主性学习、合作学习的能力，培养学生语言表达能力。
3.情感太度价值观在“光合作用探索历程”的学习中让学生领悟在科学研究时需具有勇于探索、锲而不舍、不断创新和合作的精神；在“光合作用的过程”学习中，借助光合作用的全过程分析，培养学生认识普遍联系、运动变化、内因与外因等辩证唯物主义的能力。
【教学方法】教师提问、谈话与在教师的引导下，学生分小组交流，自主探究相结合。
【教学手段】利用图片展示科学史的探索历程，利用动画展示光合作用的过程。
【教学重点】1.光合作用的探索历程；2.光合作用的过程、光反应与暗反应的区别联系。
【教学难点】光合作用的过程、光反应与暗反应的区别联系【教学过程】一、复习巩固师：上一节课我们学习了捕获光能的色素以及捕获光能的结构——叶绿体，其功能是什么？生：叶绿体是光合作用的场所。
二、导入新课师：我们在初中时已经简单学习过光合作用，请大家讨论你们对光合作用有哪些了解？我们在学习细胞器时书上关于叶绿体功能的描述是什么？生：光合作用要水和二氧化碳，要光照……生：叶绿体是“养料制造车间”和“能量转换站”。
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光照 产生气体
暗处 不产生气体
英根豪斯实验示意图
资料1：在以后的20多年 中，在许多科学家的努力 下，特别是经过化学家们 的努力，研究得出空气成 分以后，得知英格豪斯提 出植物可以更新空气，实 际是产生了氧气的原因。
思考：英格豪斯当时为什么只得出植物在光下更新 空气，而没有得出产生了氧气？
受当时科学技术发展的制约（还未能搞清楚空气的成分）
• （2）在12时左右光合作用强度明显减弱， 是因为此时温度过高，气孔关闭，二氧化 碳供应不足 ，导致光合作用强度明显减弱。
• （3）14～17时光合作用强度不断下降的原 因，是因为此时光照强度不断减弱。
[4] H2O
H2O →H+的生成→NADPH的生成→暗反应C3还原→（CH20）
OA段：在一定范围内，水 越充足，光合作用速率越快
2.当时其他科学家也都为普利斯特利的实验 吸引，并重复他的实验，奇怪的是实验有时 获得了成功，有时却失败，这是为什么呢？
科学家们实验中可能忽视了光照、植物本身、透明玻璃罩等对实验的影响
1779年 英格豪斯
英格豪斯花了三个月的时间，用带叶的枝条作了500次以上 的实验（如图)，发现植物在光照下才能（释放气体）更新空气。
★多因子对光合作用速率的影响
P点：限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，
随该因子的不断加强，光合速率不断提高
Q点：横因坐 子标 ，所 若表 要示 提的高因光素合，速不率再，是可影采响 取光 适合 当速 提率 高的 图
示中的其他因子的方法
★多因子对光合作用速率的影响
温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度， 增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加 C02，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加 光照强度和C02浓度以提高光合速率。总之，可根据具体 情况，通过增加光照强度，调节温度或增加CO2浓度来充 分提高光合速率，以达到增产的目的
光 合 速
率
AB段：在 浓度一的定提范高围，内植，物随的C02
A
光合速率加快
0
B
CO2浓度
B点： 表示C02的饱和点，CO2超过该浓度，光合速率
达到最大不再提高。
CO2浓度 →C3的生成 →暗反应C3还原 →（CH20）
光 合 速 率
A
0 CO2补偿点
B
CO2饱和点
CO2浓度
[2]CO2浓度 应用：农作物增产措施
的释放量逐渐减少,因
一部分用于光合作用
B点：光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于
光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率
BC段：随光照强度不断增强，光合作用不断增强
C点：光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用
不再增强
②光照强度
净
真正光合速率＝净光合速率+呼吸速率
②光照强度
光照强度 →光反应 →NADPH、ATP →暗反应
H218O
H2O
感知：美国科学家卡尔文运用该研究方法对 光合作用过程进行了详细的研究，并取得了 丰硕的成果。
成功的启示
1、适宜的实验材料 2、巧妙的实验设计 3、精湛的思维技艺 4、严谨的科学态度 5、善于应用新科技 6、献身科学的精神
三、光合作用的过程
光能
6CO2 + 12H2O* 叶绿体 C6H12O6 +6 H2O + 6O2*
（CH20）← C3还原
CO2
光 合
吸 收
速
0
率
B
C 光强
CO2
0
光强
释 放
A 光补偿点
光饱和点
总（实际）光合速率
净光合速率
1、“总光合量”与 “净光合量”的比较
项目
总光合量
净光合量
有机物
植物（或叶片、叶绿 体）产生或制造 量
植物（或叶片） 积累 量；收 获植物所得的有机物量，一 段时间内干物质增加量
滴加碘液
暗处理几小时
萨克斯实验示意图
①植物先进行暗处理几小时，目的是什么? 消耗掉营养物质
酒精脱色是脱掉绿叶中什么成分? 色素
避免对实验干扰
碘液染色的目的是什么? 检测是否有淀粉产生
②该实验是如何遵循对照原则的？得出什么结论? 叶片一半遮光，一半曝光;植物在光下产生淀粉.
③1865年，萨克斯在研究叶绿素在光合作用过程中的 功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的整个细胞 中，而是集中在一个个更小的结构里，后来人们称之 为叶绿体
光反应
H2O
水的光解
叶绿体 中的色素
O2
[H] NADPH
ATP
ADP + Pi
场所：叶绿体的类囊体薄膜
暗反应
2C3
CO2
多种酶 参加催化
C5 C5的再生 （CH2O）
场所：叶绿体基质
体验成功 方框内应该填什么?
H2O
O2
水的光解
[H] 供氢
2C3
CO2
叶绿体中 的色素
酶 供能 ATP
固定 多种酶参
⑵绿色植物生理实验的安全灯颜色：绿色 ⑶水域植物（藻类—水深）的垂直分布：
绿藻
原因：不同颜色的藻类吸收不同 波长的光，藻类本身的颜色是反
射出来的光，即红藻反射了红光，
褐藻 绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄
光。水层对光波中红、橙部分吸
红藻 收显著多于蓝、绿部分的吸收，
即到达深水层的光线是相对富含
短波长的光，所以吸收红光和蓝
1864年 萨克斯
思考：1.1864年萨克斯欲探究光合作用的产物中有 淀粉。现提供一盆正常生长的绿色植物，黑纸片，酒 精、碘液等材料，小组讨论后，请帮助他设计该实验， 叙述其实验过程。
2.请与萨克斯的实验 （实验过程如右图)比 较，找出你实验中的不 足，并完善你的实验设 计方案。
酒精脱色
一 半 遮 光 一 半 曝 光
1880年 恩格尔曼
1.好氧细菌容易聚集在O2多的部位，由此得出 产生O2部位是什么？光合作用场所在哪里？
叶绿体
2.小组讨论：恩格尔曼在实验的选材上、光 照处理等方面有哪些巧妙之处？
(1)选材方面，选用水绵为实验材料。水绵叶绿体 呈带状, 大而明显,便于观察。选用好氧细菌检测， 能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。(2)选 用了极细光束照射，黑暗(局部光照)和曝光对比 实验。 3.某兴趣小组用透过三棱镜的光线照射水绵临时装 片，惊奇发现大量好氧细菌聚集在红光和蓝光区 域，从这一结果中你能推导出什么结论？ 叶绿体主要吸收红光和蓝光，用于光合作用，放出O2
实验结论：氧气是叶绿体产生的，叶绿体是进行 光合作用的场所。
请同学们回答：
1.光合作用原料、场所、条件、产物各是什么？ 试写出CO反2和应H2方O 程、式叶：绿体、光、（CH2O）和O2
CO2+H2O
光能
(CH2O)+O2 叶绿体
2.在上述基础上请用简洁语言给光合作用下 定义。
在（光照)条件下，在绿色植物的(叶绿体)中, 把(二氧化碳和水)转化为(淀粉同时释放氧气)， 这个过程叫光合作用
能量之源——
光和光合作用
一、叶绿体中的色素
最少 较少
主要吸收 蓝紫光
最多 较多
主要吸收红 光、蓝紫光
作用： 吸收、传递和转化光能（少数处于特殊状态的叶绿素a可转化光能）
基粒
囊状结构
外膜 内膜
基质
1880年 恩格尔曼
1.好氧细菌容易聚集在O2多的部位，由此得出 产生O2部位是什么？光合作用场所在哪里？
1940年，鲁宾和卡门（同位素标记法）
阅读课本P62，同位素标记法研究光合作用中物质转 移途径完成下列习题，并感悟同位素标记法在科学
研究中的应用
CO2
A
C18O2
B
右图为鲁宾和卡门利用同位素标
记法进行的实验示意图。图中A物质 与B物质相对分子质量的比是（ D ）
光照射下的 小球藻悬液
A. 1：2 B. 8：9 C. 2：1 D.9：8
酶
能量 光能转变成活跃的化学能 ATP中的活跃化学能转变成储
变化 并储存在ATP中
存在有机物中的稳定化学能
四、影响光合作用的因素及其 相关原理在生产实践中的应用
★单因子变量对光合作用的影响
光合作用强度表示方法 1、单位时间内光合作用产生有机物（糖）的
数量（即植物重量或有机物的增加量）。 2、单位时间内光合作用吸收C02的量(或实验
光能
酶
加催化 C5
ADP+Pi
还原
(CH2O)
蛋白质
脂肪
光反应
暗反应
光反应与暗反应的区别
项目
光反应
暗反应
场所 叶绿体类囊体的薄膜上 叶绿体的基质中
条件 需色素、光、酶
需多种酶催化、ATP和[H]
物质 变化
水的裂解 ： A2ADHTP2PO+的P光i合+能成4[量H：]+酶O2ATP
CO2的固定：CO2+C5 酶 2C3 CO2的还原：2C3 [H], ATP（CH2O）
（1）合理密植使农田通风良好
光
B
“正其行，通其风”
合 速
（2）温室栽培，晴天适当增加
率
CO2浓度
A
①施有机肥（农家肥）
0
CO2浓度
②施用NH4HCO3肥料
③CO2发生器
CO2浓度
[3]温度
次 1、温度→酶活性 →光反应 →NADPH、ATP生成量
主 暗反应 （CH20）生成量
2、温度是影响气孔开闭的因素之一
1、光合作用的原料； 2、植物体内各种生化
反应的介质； 3、影响气孔的开闭。
含水量